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每代恒星的现代产额:初始质量函数的影响

星系天体物理 2015-12-16 v2

摘要

如今,星系中的气体和恒星金属丰度常被用于约束星系的演化过程。这需要了解每代恒星的平均产额 yZy_{\text{Z}},即恒星种群释放到星际介质 (ISM) 中的金属量,该量通常被假定为固定的参考值。观测到的金属丰度与 yZy_{\text{Z}} 预期值的偏差被用来量化气体外流或内流的影响,甚至作为金属丰度校准存在偏差或诊断不准确的证据。在此我们表明,yZ\rm y_{\text{Z}} 显著依赖于初始质量函数 (IMF),对于各类研究中通常采用的 IMF 范围,其变化幅度可超过三倍。改变 IMF 的上限质量截断意味着 yZy_{\text{Z}} 会有额外的变化,其因子可大于二。这些效应,连同超新星恢复至 ISM 的气体质量分数 (RR,其也依赖于 IMF) 的变化,若未得到适当考虑,可能会导致误导性的结果。特别是,那些常被认为异常高的金属丰度,实际上可以用与常用 IMF(如 Kroupa (2001) 或 Chabrier (2003))相关的产额来解释。我们提供了两组不同恒星产额的结果(两者均受特定限制),发现由此假设引入的不确定性可高达 0.2\sim0.2 dex。最后,我们表明只要 Z>103 Z\text{Z}> 10^{-3}~\text{Z}_{\odot}yZy_{\text{Z}} 不会受到初始恒星金属丰度的显著影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.08300,
  title  = {Modern yields per stellar generation: the effect of the IMF},
  author = {Fiorenzo Vincenzo and Francesca Matteucci and Francesco Belfiore and Roberto Maiolino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08300},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS, 9 pages, 6 figures, 3 tables; revised version appearing in the Journal (v2)